胎儿瞬时心率信号的非线性分析

王立媛，杨立平，魏凤云

(1.哈尔滨工程大学 理学院，哈尔滨 150001；2.哈尔滨工程大学 能源与动力工程学院，哈尔滨 150001；3.长春师范学院 历史学院，长春 130032)

胎儿心脏受到血液运行状态变化和激素的影响，受脑中枢神经系统的支配[1]。胎儿的健康状况和储备能力都可以由胎儿心率的变化反映出来。故监测胎儿心率并分析其心率变异是诊治胎儿状况的一种基本方法[2]。目前，临床上普遍采用超生多普勒的方法来对处在围产期的胎儿进行监护，即在母体腹部放置超声探头来获得胎儿心跳信号。尽管获得的胎儿信号中含有母体信号和其它的噪声信号，然而通过自相关处理技术能够获得精确的胎儿心率信号[3]。以往，人们主要利用线性方法来分析胎儿心率变异性，分析结果并不令人满意。近年来，许多心脏系统生理学研究指出心率数值序列包含着不规则性，具有典型的非线性行为。胎儿心率变异性和貌似不规则性被解释成混沌动力学的复杂时间演化特征[4]，而混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，是一种始终限于有限区域、轨道永不重复、形态复杂的运动，具有对初值极端敏感性、分数维等特点。生理系统出现了混沌已经得到证明，一个正常的成年人的心脏波动是混沌的，当混沌特征减少时人开始生病，混沌消失时系统就稳定了，这时人也就死亡了[5]，并且推断变异性减少、周期增强意味着系统的疾病和老化。

因此，本文选择了非线性方法来分析健康FHR时间序列，这能够了解FHR变异性的动力学特性，给出关于健康胎儿状况的非线性评价指标。……